Section 5.1 2e loi de Newton Exemple 2. On tire une boite de 300 g

Section 5.1
2e loi de Newton
Cette relation suppose que la masse est constante, ce qui est généralement le cas, et exprime la 2e loi de
Newton. Cette loi fondamentale de la dynamique est souvent exprimée sous la forme suivante :
Où m est la masse du corps, en kg, est l'accélération, en m/s2, et est la force résultante, en N.
Exemple 1 : Quelle force résultante permettrait de produire une accélération de 1,5 m/s2 sur une
masse de 10 kg?
Données
Résolution
Exemple 2. On tire une boite de 300 g selon un angle de 20 degrés avec une force de 0.2N.
Quelle est l’accélération de cet objet tiré obliquement, si on néglige le frottement?
Réponse 0,63 m/s2
composante horizontale de la force = 0.20N x cos 20 degrés = 0.1879 N
donc a =
 =  = 0.6263 

Exercices sur la 2e loi de Newton
-1- Quelle est la force nécessaire pour donner à un électron masse = kg une accélération
de m/s2 ?
 =  kg * m/s2  
-2- Sur une planète lointaine, un extraterrestre soulève une pierre dont la masse est de 7,5 kg. Si le poids de la
pierre est de 60 N sur cette planète et que la force exercée vers le haut par l’extraterrestre est de 70 N, quelle
sera l’accélération de la pierre ?
70N – 60N = 7.5kg x a
Donc a = 10N/7.5kg = 1.33 m/s2
-3- Charlot tire vers la droite un bloc avec une force de 200N. La force de friction est de 20N. S’il communique
une accélération de 5m/s2, quelle est la masse du bloc?
Ici la force résultante est de 180N m = 
 = 
 = 36kg
(200N-20N)

-4- Une voiture de 1200 kg initialement au repos est capable d’atteindre 108 km/h
en 10 s. Calculez la force de traction exercée sur la voiture :
1. si la voiture se déplace sur une route horizontale et si les frottements sont négligeables ;
1 m /s = 3,6 km/h
? m/s = 108km/h réponse 30 m/s
  = 1200kg x 
 3600N
2. 2 si la voiture se déplace sur une route horizontale et si la force de frottement, supposée constante, vaut
2500 N.
Il faut que la force totale soit de 3600N + force supplémentaire de 2500N
pour vaincre la friction, cela donne donc une force totale de 6100N
Car 
Donc 

-5- Les moteurs d’une fusée de 500 kg roulant sur des rails font une force de 20 000 N. Laforce de friction
s’opposant au mouvement de la fusée est de 5000 N. Combien de temps faut-il pour que cette fusée parcours
un km (1km) en partant du repos?
1- Calcul de l’accélération
20 000N – 5 000N = force résultante de 15 000N de plus
Donc a = 
On utilise la formule :
1000m = 0 + 0 +     
1000 = 15   

-6- On tire sur une barge de 100 tonnes avec les forces indiquées sur la figure (le 3000 N est la friction de
l’eau). Quelle est l’accélération de la barge? 1 tonne = 1 000 kg…
10 000 cos 30 X 2forces = 8660 N X 2 = 17 320N - 3000N = force résultante de 14320,5N
0r a = 
 = 0.1432m/s2
-7- Durant une partie de basketball, un joueur pousse son adversaire qui était au départ immobile. Ce dernier, ayant
une masse de 55 kg, se déplace sur une distance de 1,6 m et atteint une vitesse finale de 1,8 m/s.
L'accélération du joueur sera m/s2.
       implique que  
 environ 1.01 m/s2
La force résultante sera N.
F = 55kg * 1.01m/s2 = 55,6 N